MÉTODOS E SISTEMAS PARA UTILIZAÇÃO DE RECURSOS DE CONTENÇÃOSOB QUALQUER CARGA PARA FACILITAR A LARGURA DE BANDADESEJADA ATRAVÉS DE CLASSES ÚNICA OU MÚLTIPLAS DE
DISPOSITIVOS
CAMPO DA INVENÇÃO
A invenção relaciona-se a redes de comunicação em gerale, mais particularmente, a métodos e sistemas parafacilitar a utilização de recursos de contenção.
HISTÓRICO DA INVENÇÃO
Em sistemas de comunicação, como os sistemas sem fio,de fiação, LAN, WAN, WIMAX, sistemas de comunicação móvelsem fio Blue Tooth, etc., muitos dispositivos precisamutilizar vários recursos, como elementos de rede decomunicação, estações base, redes, mídia de comunicação,etc., em que uma pluralidade de dispositivos lutam oucompetem por um dado recurso ou agrupamento de recursos.Além disso, o moderno Evolution Data Only (EVDO) EVDO Ver.
A e outros sistemas de comunicação poderão prover múltiplosníveis de prioridade de dispositivo (classes deprioridade), em que o acesso aos recursos compartilhados éprovido de maneira priorizada, com dispositivos de umaclasse de prioridade mais alta recebendo utilizaçãopreferencial comparado com dispositivos de prioridade maisbaixa. Em sistemas com um único ou múltiplos níveis deprioridade, a contenção do recurso pode ocorrer quandomúltiplos dispositivos tentam acessar simultaneamente umrecurso tal que a capacidade de lidar com a entrada dorecurso é superada (falha de colisão na tentativa deacesso), ou quando o recurso está operando na capacidademáxima e é incapaz de servir qualquer informação adicionalde um ou mais dispositivos (falha na tentativa deutilização). Por exemplo, para iniciar uma chamada em umarede sem fio EVDO Ver. A, dispositivos de comunicaçãomóveis, como os telefones celulares, PDAs, computadoresportáteis, etc., competem por acesso a uma estação baselocal que serve uma dada área ou localização para comunicarcom a estação base por um canal de acesso. Neste caso, aestação base envia periodicamente uma mensagem deirradiação a todos os dispositivos na área, que identificao canal de acesso a ser utilizado para o estabelecimento deuma chamada. A contenção surge quando duas ou mais unidadesmóveis tentam simultaneamente acessar a estação base nocanal de acesso, levando a uma colisão das mensagens deiniciação da chamada. A contenção da utilização do recursoocorre quando a contenção de um recurso partilhado comutilização limitada ou capacidade de carga faz com quealgumas tentativas de utilização falhem (por exemplo,pacotes de dados abandonados).
Em muitos sistemas de comunicação, os dispositivos deacesso incluem funcionalidade para permitir ao dispositivotentar novamente uma tentativa de acesso falhada, conhecidocomo apersistência. Nos sistemas de arbitragem debarramento Detecção de Colisão de Acesso Múltiplo (MACD)convencionais, os dispositivos conectados a um recurso debarramento comum iniciarão a transferência de dados demaneira assíncrona e ouvirão o barramento para detectar seocorreu uma colisão. Se assim for, cada dispositivoenvolvido na colisão irá esperar por um tempo aleatório eentão tentar novamente a transferência. Neste tipo desistema, a apersistência do dispositivo é, portanto, denatureza aleatória, com os dispositivos individuais gerandointernamente o valor de tempo aleatório. Em outros sistemascom recursos compartilhados, os dispositivos efetuam umteste de apersistência utilizando informação de propriedadede apersistência recebida do recurso de contenção. Porexemplo, os dispositivos em um ambiente EVDO serãosincronizados com a estação base para tentar seletivamenteacessar em tempos discretos, em que os dispositivos efetuaminternamente um teste de apersistência utilizando um valorde propriedade de apersistência irradiado pela estaçãobase. Os dispositivos derivam um número de apersistência dovalor de propriedade de apersistência recebido da estaçãobase, e comparam o número de apersistência com um valorgerado aleatoriamente em cada ciclo de acesso, pelo qual adecisão sobre se tentar a utilização pelo dispositivo édeterminada pela informação recebida pelo recurso dacontenção. Nesses sistemas, o recurso ajusta tipicamente ovalor da propriedade de apersistência de modo a reduzir aprobabilidade de um dispositivo dado passar o teste deapersistência quando a carga de recurso atual for alta. Noentanto, isto leva a um acúmulo crescente de dispositivosque falham no teste de apersistência, que são levados parao ciclo de acesso seguinte, em que o teste de apersistênciaé então submetido a este somatório bem como a qualquerdispositivo de entrada que tente acessar o recurso dacontenção, eventualmente levando a uma utilização derecurso sub-ótima. Assim, há uma necessidade de métodos esistemas aprimorados para controlar a utilização derecursos compartilhados pelos quais o acúmulo dedispositivos que falham no teste de apersistência pode seraliviado em um sistema de comunicação.
RESUMO DA INVENÇÃO
Um resumo de um ou mais aspectos da invenção éapresentada agora para facilitar a compreensão básica damesma, em que este resumo não é uma visão geral extensa dainvenção, e não pretende nem identificar certos elementosda invenção nem delinear o escopo da invenção. Em vezdisso, a principal finalidade do resumo é apresentar algunsconceitos da invenção de uma forma simplificada antes dadescrição mais detalhada que é apresentada a seguir.
A invenção relaciona-se a sistemas e métodos para oajuste do valor de apersistência para controlar o acesso oua utilização (a seguir referido coletivamente comoutilização, em que "utilização" é considerada comoincluindo qualquer uso de um recurso incluindo, sem a elesse limitar, novos acessos ou tentativas de acesso, bem comoao uso continuado de um recurso que foi anteriormenteacessado, etc.) de recursos compartilhados, em que orecurso ou o sistema de controle de apersistência a eleassociado fornece valores de propriedade de apersistênciana forma de padrões de valores múltiplos para osdispositivos. A invenção poderá ser empregada em conjuntocom recursos e dispositivos de qualquer tipo,independentemente da forma particular do teste deapersistência efetuado pelos dispositivos, em que odispositivo efetua o teste de acordo com um valor recebidodo recurso ou um sistema de controle de apersistênciaassociado operativamente ao recurso para determinar se odispositivo tentará utilizar o recurso. 0 carregamento dorecurso é caracterizado utilizando um fator de escalacalculado de acordo com a carga de utilização do recursoatual, e diferentes níveis de estrangulamento deapersistência são empregados de acordo com se a utilizaçãoatual (também referida a seguir como a utilização efetiva,utilização medida, ou utilização prevista deverá significara velocidade de utilização tentada total por todos osdispositivos em uma classe antes do estrangulamento serimplementado) é alto ou baixo, em que valores depropriedade de apersistência são fornecidos como entradasem padrões de multi-entrada. Para as situações de altacarga, as entradas de padrão incluem valores de bloqueio ede não bloqueio para efetivamente afogar a utilização,assim reduzindo o crescimento do saldo do dispositivo eatingir produtividade aprimorada do sistema geral.
Um fator de escala de utilização de recurso édeterminado, como ao dividir a produtividade desejada pelaprodutividade de entrada medida ou prevista ou ao dividir aprodutividade de entrada medida ou prevista pelaprodutividade desejada, ou calcular qualquer outro valorcom base pelo menos em parte na utilização atual que variacom a mudança do carregamento no recurso. 0 fator de escalaé comparado a um ou mais valores limite para averiguar se ofator de escala está em uma faixa em que nenhumestrangulamento é necessário ou está em outra faixa(utilização mais alta) em que o estrangulamento do recursodeve ser empregado. Dependendo da faixa em que o fator deescala cair, diferentes valores de padrão de apersistênciasão fornecidos aos dispositivos para tentar utilizar orecurso sob contenção para implementar nenhumestrangulamento, estrangulamento moderado, estrangulamentoagressivo, etc.
Para os fatores de escala em uma primeira faixa queindica situações de baixa carga (por exemplo, fatores deescala acima de um primeiro limite em um exemplo), valoresde entrada de padrão não impedido são fornecidos parapermitir que todos os dispositivos passem o teste deapersistência. Para uma segunda faixa de fatores de escalacorrespondentes a um carregamento de utilização atual maisalto do que na primeira faixa, os padrões de apersistênciasão construídos para incluir um ou mais valores de entradade bloqueio que impedem qualquer dispositivo de passar noteste de apersistência em um ciclo de acessocorrespondente, bem como uma ou mais entradas de nãobloqueio correspondente a outros ciclos de acesso da janelade padrão. Em modalidades específicas, a segunda faixa podeainda ser subdividida em primeira e segunda partes com asegunda parte correspondente a uma utilização atual maisalta do que a primeira parte, com estrangulamento moderadosendo empregado para certos fatores de escala de utilizaçãona primeira parte (por exemplo, entre o primeiro limite eum segundo valor limite inferior) , e estrangulamento maisagressivo para valores de fator de escala na segunda parteda segunda faixa (por exemplo, fator de escala abaixo dosegundo limite). Neste caso, o padrão é construído paraincluir entradas de bloqueio e de não bloqueio para fatoresde escala de utilização na terceira faixa, em que asentradas de não bloqueio possuem valores determinados deacordo com o fator de escala.
Em uma modalidade possível o fator de escala poderá sercalculado como a utilização de entrada prevista ou medidaatual dividida pela utilização desejada, em que o valor de1,0 indica que o carregamento esperado ou medido atual éigual ao nível desejado, com fatores de escala mais altosindicando utilização de entrada mais alta (carregamentomais alto). Em uma modalidade equivalente que utilizafatores de escala de utilização que representam ocarregamento de recurso desejado dividido pela carga deentrada prevista ou medida atual, o fator de escala deunidade indica que o carregamento esperado ou medido atualé igual ao nível desejado, e fatores de escala mais baixosindicam situações de carga mais altas. Neste caso, aprimeira faixa inclui fatores de escala maiores que oprimeiro valor limite, e entradas não impedidas sãofornecidas em um padrão de apersistência. Quando o fator deescala de utilização estiver abaixo do primeiro limite,como inferior ou igual a 1,0 em uma implementação, ospadrões de apersistência são construídos para incluir um oumais valores de bloqueio que impedem qualquer dispositivode passar no teste de apersistência em um ciclo deatualização de apersistência correspondente e ciclos deacesso do mesmo.
Em uma implementação ilustrada e descrita abaixo, parafatores de escala iguais à utilização desejada divididospela utilização atual medida ou prevista em uma primeiraparte de uma segunda faixa (por exemplo, entre o primeirolimite 1,0 e um segundo valor limite 0,5, em que o segundolimite indica um carregamento de recurso mais alto do que oprimeiro limite), as entradas de bloqueio são dispersasentre entradas não impedidas (por exemplo, entradas quepermitem todos os dispositivos passarem no teste deapersistência em um ciclo de atualização de apersistênciacorrespondente e ciclos de acesso do mesmo), com aproporção de não impedidos ao total de entradas no padrãosendo substancialmente proporcional à proporção deutilização desejada para a utilização medida ou previstaatual para fornecer uma quantidade moderada deestrangulamento. Para os fatores de escala de utilizaçãoainda mais baixos abaixo do segundo valor limite (porexemplo, em uma segunda parte da segunda faixa comcarregamento de recurso mais alto do que na primeiraparte), o padrão inclui entradas de bloqueio e de nãobloqueio, em que as entradas de não bloqueio possuemvalores de apersistência determinados de acordo com o fatorde escala de utilização, com uma proporção do número deentradas de não bloqueio ao número total de entradas nopadrão sendo substancialmente proporcional ao segundo valorlimite. Esta técnica poderá ser empregada com vantagem paraliberar parte ou a totalidade de dispositivos de saldo queanteriormente falharam no teste de apersistência parafornecer utilização de recurso aprimorado paraimplementações de uma única ou de múltiplas classes, em quea invenção poderá ser empregada em EVDO ou outros sistemasde comunicação sem fio, bem como em qualquer sistema em quemúltiplos dispositivos competem pela utilização de recursossob contenção.
Um aspecto da invenção fornece um método de controlar autilização do recurso por uma pluralidade de dispositivos.0 método novo inclui determinar o fator de escala deutilização para o recurso com base pelo menos em parte nautilização desejada e na utilização atual, em que o valordo fator de escala de utilização varia com a mudança nautilização atual. 0 fator de escala poderá ter por base aprodutividade para um meio de transferência de dados como aestação base do sistema sem fio, ou poderá ter por basequalquer outra medida do carregamento (utilização) dorecurso. Em um exemplo, a utilização desejada é determinada(por exemplo, produtividade em tentativas de chamadas emhora ocupada ou BHCA) e um carregamento atual ou outrovalor de utilização é medido ou de outra forma determinado(por exemplo, BHCA de tráfego de produtividade de entrada,medido, previsto, etc.) para um período de janela deapersistência anterior, com o fator de escala para a janelaatual sendo calculado como a utilização desejada divididapela utilização atual medida. Quando o sistema suportaclasses de múltipla prioridade para os dispositivos de umapluralidade de diferentes classes de prioridade, o fator deescala de utilização da classe poderá ser determinado paracada classe de prioridade. 0 método ainda compreende criarum padrão de propriedade de apersistência tendo entradascorrespondentes a uma pluralidade de ciclos de atualizaçãode apersistência de uma janela padrão de apersistênciaatual. As entradas são então fornecidas aos dispositivos emcada ciclo de atualização da janela de padrão deapersistência atual, como nas mensagens de irradiaçãoperiódica de uma estação base para os dispositivos decomunicação móvel em uma implementação EVDO.
O ciclo de atualização de apersistência é construídopara incluir um ou mais ciclos de acesso em quedispositivos desejosos de utilização de recurso efetuam umteste de apersistência, com o padrão tendo um número deentradas correspondente aos ciclos de atualização deapersistência individual em uma janela de padrão de ciclode atualização múltiplo. Quando os dispositivos dediferentes classes de prioridade são capazes de utilizar orecurso, um padrão de propriedade de apersistência declasse é criado para cada classe de prioridade em cadajanela de padrão. Em tais modalidades de múltiplas classes,diferentes comprimentos de janela poderão ser utilizadospara diferentes classes de prioridade, e o início dasjanelas de classe poderá ser escalonado. 0 padrão (oupadrão de classe) é criado para incluir entradasdesimpedidas se o fator de escala de utilizaçãocorrespondente está em uma primeira faixa correspondente aobaixo carregamento de recurso. Em um exemplo com o fator deescala sendo calculado como a proporção do carregamentodesejado dividido pelo carregamento efetivo (por exemplo,medido ou previsto), a primeira faixa poderá incluirvalores de fator de escala maiores do que um primeiro valorlimite (por exemplo, utilizando o limite de 1,0 quando autilização atual é inferior à quantidade desejada), de modoa permitir que todos os dispositivos passem o teste deapersistência para as situações de carga baixa.
Uma ou mais entradas de bloqueio são inseridas nopadrão para situações de carga mais alta (por exemplo,quando o fator de escala de utilização está na segundafaixa de valores inferiores ou iguais ao primeiro limite,utilizando o exemplo acima em que o fator de escala écalculado como uma proporção da carga desejada divididapela carga atual), em que as entradas de bloqueio poderãoser dispersas maximamente entre entradas de não bloqueio nopadrão. Na implementação ilustrada abaixo, se o fator deescala de utilização é inferior ou igual ao primeiro valorlimite, mas maior que um segundo valor limite (por exemplo,0,5, quando o fator de escala estiver em uma primeira parteda segunda faixa que representa uma carga mais alta do quea primeira faixa, mas carga inferior à segunda parte dasegunda faixa), o padrão é construído para incluir pelomenos uma entrada de bloqueio e pelo menos uma entrada nãoimpedida com a proporção de entradas não impedidas para ototal de entradas sendo substancialmente proporcional ãutilização desejada dividida pela utilização atual (igualao fator de escala de utilização neste exemplo) parafornecer uma quantidade moderada de estrangulamento dosistema. Nesta modalidade, em que o fator de escala é menorou igual ao segundo limite (carga ainda mais alta em umasegunda parte da segunda faixa), o padrão para a classedada inclui entradas de bloqueio e de não bloqueio em queas entradas do padrão de não bloqueio têm o valordeterminado de acordo com o fator de escala de utilizaçãopara fornecer um estrangulamento mais agressivo, e em que aproporção de entradas de não bloqueio para as entradastotais é substancialmente proporcional à proporção deutilização desejada para a utilização atual no segundolimite, que é numericamente igual ao segundo limite noexemplo em que o fator de escala de utilização é definidocomo sendo a proporção de utilização desejada para autilização atual.
Outro aspecto da invenção relaciona-se a um sistema decontrole de apersistência para controlar a utilização de umrecurso por uma pluralidade de dispositivos, que poderãoser integrados no recurso ou de outra formaoperacionalmente associada a ele. 0 sistema compreende meiopara determinar o fator de escala de utilização para orecurso com base pelo menos em parte na utilização atual,em que o valor do fator de escala de utilização varia com amudança na utilização atual (por exemplo, como aodeterminar a utilização desejada e a utilização atual parao recurso, e calcular o fator de escala de utilização médiacomo a utilização desejada dividida pela utilização atualconforme é mostrado nos exemplos abaixo).
O sistema também compreende meio para criar um padrãode propriedade de apersistência que compreende umapluralidade de entradas de propriedade de apersistênciacorrespondentes a ciclos de atualização de apersistência deuma janela de padrão de apersistência atual. 0 padrão écriado com entradas não impedidas se o fator de escala deutilização estiver em uma primeira faixa correspondente asituações de baixa carga do recurso (por exemplo, quando ofator de escala exemplar acima for maior que um primeirovalor limite), e de outra forma inclui uma ou mais entradasde bloqueio (por exemplo, para fatores de escala em umasegunda faixa correspondente a cargas mais altas). 0sistema ainda compreende meio para fornecer uma entrada depadrão de propriedade de apersistência do padrão para osdispositivos em cada ciclo de atualização de apersistênciado padrão para os dispositivos em cada ciclo de atualizaçãode apersistência da janela de padrão de apersistênciaatual.
Em uma implementação simples em que o fator de escalade utilização é definido como sendo a proporção dautilização desejada para a utilização atual, o padrãoinclui pelo menos uma entrada de bloqueio e pelo menos umaentrada não impedida com a proporção de entradas nãoimpedidas para as entradas totais sendo substancialmenteproporcional ao fator de escala de utilização se o fator deescala de utilização for inferior ou igual ao primeirolimite e maior que um segundo valor limite para umestrangulamento moderado (por exemplo, o fator de escalaestá na primeira parte da segunda faixa) . Se o fator deescala é inferior ou igual ao segundo limite (por exemplo,na segunda parte da segunda faixa), o padrão é construídocom entradas de bloqueio e de não bloqueio, em que asentradas de não bloqueio têm o valor determinado de acordocom o fator de escala de utilização, e em que a proporçãodo número de não bloqueio para as entradas total no padrãoé determinada de acordo com o segundo valor limite.
Não limitado ao exemplo específico para o fator deescala de utilização ser igual à proporção de utilizaçõesdesejadas para as utilizações atuais, sistemas priorizadosmulti-classe são possíveis, em que o meio para determinar ofator de escala de utilização determina o fator de escalade utilização da classe para cada classe de prioridade, omeio para criar o padrão de propriedade de apersistênciacria um padrão de propriedade de apersistência da classepara cada classe de prioridade, e o meio para fornecer umaentrada de padrão de propriedade de apersistência forneceentradas de padrão de propriedade de apersistência dospadrões de propriedade de apersistência da classe para osdispositivos em cada ciclo de atualização de apersistênciada atual janela de padrão de apersistência.Ainda outro aspecto da invenção fornece um recurso deestação base de comunicação sem fio, que compreende meiopara fornecer serviços de comunicação a uma pluralidade deunidades de comunicação móveis, e um sistema de controle deapersistência para controlar a utilização da estação basepelas unidades de comunicação móveis, que é acopladooperativamente com o meio para fornecer serviços decomunicação e poderá ser integrado na estação base. 0sistema de controle de apersistência compreende meio paradeterminar o fator de escala de utilização para o recursode estação base bem como o meio para criar um padrão depropriedade de apersistência que compreende uma pluralidadede entradas de propriedade de apersistência correspondentesaos ciclos de atualização de apersistência de uma janela depadrão de apersistência atual. 0 padrão inclui entradas nãoimpedidas se o fator de escala de produtividade estiver naprimeira faixa que indica baixa utilização do recurso, e deoutra forma inclui pelo menos uma entrada de bloqueio paraa carga mais alta. 0 sistema de controle de apersistênciatambém inclui meio para fornecer uma entrada de padrão depropriedade de apersistência do padrão de propriedade deapersistência para as unidades de comunicação móveis emcada ciclo de atualização de apersistência da atual janelade padrão de apersistência.
DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS
A descrição e os desenhos seguintes apresentam emdetalhe certas implementações ilustrativas da invenção, quesão indicativas de várias maneiras exemplares em que osprincípios da invenção poderão ser realizados. Váriosobjetos, e recursos novos da invenção tornar-se-ãoaparentes da descrição detalhada seguinte da invençãoquando considerada em conjunto com os desenhos, nos quais:
Figura 1 é um diagrama de fluxo que ilustra um métodoexemplar para controlar a utilização de um recurso decontenção por uma pluralidade de dispositivos de acordo comum ou mais aspectos da presente invenção;
Figura 2 é um diagrama esquemático simplificado queilustra o recurso de estação base do sistema de comunicaçãocom um sistema de controle de apersistência de acordo com ainvenção;
Figuras 3A e 3B fornecem um diagrama de fluxo queilustra um método detalhado para controlar a utilização dorecurso estação base em um sistema de comunicação móvel deacordo com a invenção;
Figuras 4A a 4D são diagramas esquemáticossimplificados que ilustram vários padrões de propriedade deapersistência exemplares com entradas correspondentes deacordo com a invenção;
Figura 5 é um diagrama esquemático simplificado queilustra o sistema de comunicação móvel com um recurso deestação base que fornece serviços de comunicação para umnúmero de unidades de comunicação móveis, com um sistema decontrole de apersistência associado operativamente àestação base de acordo com a presente invenção;
Figura 6 é um diagrama de fluxo de chamada simplificadoque ilustra uma mensagem de irradiação da estação base paraos dispositivos de comunicação da unidade móvel na Figura 5que inclui uma propriedade de apersistência, bem como umamensagem de tentativa de iniciação de chamada de umaunidade móvel para o recurso estação base para tentar autilização após passar no teste de apersistência;
Figura 7 é um diagrama esquemático simplificado queilustra uma mensagem de irradiação exemplar que incluivalores de propriedade de apersistência para a primeira e asegunda classes de prioridade de acordo com a invenção;
Figura 8 é um diagrama esquemático simplificado queilustra um dispositivo ou unidade de comunicação móvelexemplar, como um telefone celular compatível com EVDO, comlógica de apersistência para efetuar um teste deapersistência utilizando um valor de propriedade deapersistência da mensagem de irradiação da Figura 7;
Figura 9 é um diagrama de fluxo que ilustra um teste deapersistência exemplar no dispositivo de comunicação móvelda Figura 8, e
Figura 10 é um desenho que ilustra o número dedispositivos de baixa prioridade que sofrem o teste deapersistência, em que o número de dispositivos que nãopassam no teste e permanecem para uma nova tentativaaumenta quase linearmente de um ciclo de acesso para outrociclo de acesso quando entradas de apersistências de nãobloqueio são fornecidas, e então cai quando valores debloqueio são fornecidos.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
Com referência inicialmente à Figura 1, é ilustrado ummétodo 10 para controlar a utilização de um recurso por umapluralidade de dispositivos de acordo com um ou maisaspectos da invenção. O método 10 geralmente provê adeterminação de um fator de escala de utilização para orecurso em 14-18 e a criação de um padrão de propriedade deapersistência em 22 ou 30, dependendo do valor do fator deescala de utilização, após o que o valor da propriedade deapersistência é fornecido do padrão para os dispositivos em40 a cada ciclo de atualização de uma janela de padrão deapersistência, e o processo 10 é então repetido para a novajanela. Embora o método 10 e outros métodos da invençãosejam a seguir ilustrados e descritos como uma série deatos ou eventos, será apreciado que os vários métodos dainvenção não são limitados pela ordenação ilustrada dessesatos ou eventos. Neste particular, alguns atos ou eventospoderão ocorrer em ordem diferente e/ou concorrentementecom outros atos ou eventos separados daqueles a seguirilustrados e descritos de acordo com a invenção. É aindaobservado que nem todas as etapas ilustradas poderão sernecessárias para implementar o processo ou método de acordocom a presente invenção.
Ademais, os métodos da invenção poderão serimplementados em associação com os sistemas, decomunicação, mensagens, e equipamento ou terminais deusuários ilustrados, bem como outros aparelhos nãoilustrados ou descritos, em que todas essas alternativassão contempladas como inclusas dentro do escopo da presenteinvenção e das reivindicações em anexo. Por exemplo, osmétodos da invenção poderão ser implementados no sistema decontrole de apersistência exemplar 60 na Figura 2 abaixopara controlar a utilização pelos dispositivos decomunicação móveis 80 de um recurso de estação base 50, oupoderão alternativamente ser implementados em associaçãocom outros sistemas nos quais múltiplos dispositivos estãotentando utilizar um recurso partilhado ou um agrupamentode recursos ao efetuar um teste de apersistência utilizandoas propriedades de apersistências fornecidas pelo recursoou um sistema de controle a eles associados.
O método 10 é ilustrado na Figura 1 para uma únicajanela de padrão de apersistência que inclui umapluralidade de ciclos de atualização de apersistência comum valor de propriedade de apersistência sendo fornecido deum padrão de valores para os dispositivos acessadores emcada atualização. Dentro de cada ciclo de atualização, osdispositivos poderão tentar utilizar o recurso uma ou maisvezes, como em um ou mais ciclos de acesso nos exemplosilustrados abaixo. Contudo, os conceitos da invenção sãoaplicáveis a qualquer sistema, quer os dispositivos tentemacessos sincronicamente ou assincronamente, e quer astentativas do dispositivo ocorram uma vez por atualizaçãode apersistência ou múltiplas vezes em um dado ciclo deatualização de apersistência. Neste particular, a invençãoé a seguir descrita no contexto de um sistema decomunicação sem fio EVDO Rev. A com dispositivos decomunicação sem fio sendo sincronizados para processartestes de apersistência individuais uma vez a cada ciclo decanal de acesso (por exemplo, aproximadamente uma vez acada 0,106 segundos no exemplo ilustrado), com o recurso(por exemplo, uma estação base no sistema EVD0) enviandomensagens de irradiação para os dispositivos incluindo umvalor de propriedade de apersistência (por exemplo, ou umapluralidade de valores de propriedade de apersistência parauma pluralidade correspondente de classes de prioridadesuportadas pelo sistema) a cada oito ciclos de acesso (porexemplo, um ciclo de atualização de apersistência = 8ciclos de canal de acesso) , e com oito ciclos deatualização por janela de padrão. No entanto, a invençãonão é limitada ao número ilustrado de acesso ou de ciclosde atualização, e o número de ciclos de atualização em umajanela de padrão poderá ser modificado dinamicamente dentrode cada classe.
Ainda, quando classes de prioridade diferentes sãosuportadas, dispositivos individuais empregam valores depropriedade de apersistência gerados da classe apropriada,em que os sistemas e métodos de controle da invenção provêma criação de padrões de classe incluindo valores aplicáveisa uma dada classe de prioridade, em que o padrão depropriedade de apersistência da classe poderá ser criadopara classe de prioridade em cada janela de padrão. Em talimplementação de múltiplas classes, as janelas de classepoderão ser escalonadas e não precisam ser do mesmocomprimento, em que o comprimento da janela de padrãotambém poderá ser modificado dinamicamente para versõesúnica e multi-classe.
Uma nova janela de padrão de apersistência (ou janelade padrão de classe) inicia em 12 na Figura 1, com autilização desejada (por exemplo, produtividade desejadamáxima na implementação da comunicação móvel EVDO exemplar)sendo determinada em 14. A utilização desejada pode serobtida de qualquer fonte adequada por qualquer meio dentrodo escopo da invenção, por exemplo, de um elemento degerenciamento do sistema em um sistema de comunicação (porexemplo, de um elemento de comutação de rede associado a umrecurso de estação base, etc.) em que o valor desejadopoderá representar um valor de produtividade classificadopara o recurso que poderá incluir valores de utilizaçãodesejados para cada classe suportada para implementaçõesmulti-classe, e em que a utilização desejada poderá sermodificada de tempos em tempos manualmente ou por outroselementos de gerenciamento do sistema. No exemplo ilustradoe descrito abaixo, por exemplo, o recurso da estação basetem uma carga de produtividade alvo total de 6500tentativas de chamadas na hora ocupada (BHCA) em unidadesde chamadas por hora, embora qualquer medida desejadaadequada da utilização do recurso pode ser utilizada.
Em 16, a utilização atual é determinada, que poderá seruma estimativa e/ou uma medição da utilização em uma janelaanterior ou qualquer valor adequado obtido por qualquermeio adequado para representar a atual utilização dorecurso efetiva, prevista ou estimada (por exemplo,produtividade atual). Em um exemplo, a produtividade dotráfego de entrada é medida em uma janela de padrãoanterior ou outro período de medição adequado e aprodutividade média medida é utilizada como a utilizaçãoatual em 16 para criar o padrão de propriedade deapersistência para a janela atual. 0 fator de escala deutilização (por exemplo, fator de escala da produtividademédia ATSF na implementação ilustrada) é então calculado em18 para o recurso, em um exemplo, como a proporção dasutilizações desejada e atual. Outros fatores de escala deutilização do recurso podem ser utilizados, por exemplo,como a proporção da utilização atual dividida pelautilização desejada, com mudanças correspondentes nosvalores limites discutidos abaixo para implementar ageração de padrão seletivo de acordo com diferentes faixasde valores do fator de escala (por exemplo, pouco ou nenhumestrangulamento para utilização baixa e maisestrangulamento para utilização atual alta).
0 fator de escala de utilização calculado é entãocomparado com um primeiro limite THl, que pode ser qualquervalor adequado, como 1,0 no exemplo ilustrado. A comparaçãoem 20 determina se o fator de escala está em uma primeirafaixa de carga baixa ou em uma segunda faixa de carga deutilização mais alta. No exemplo ilustrado, o fator deescala aumenta com a utilização de entrada decrescente, emque o fator de escala de unidade indica produtividadedesejada e de entrada iguais, com fatores de escala acimade 1,0 estando na primeira faixa e outros valores abaixo dolimite estando na segunda faixa de carga de utilizaçãoatual mais alta. Em uma aplicação particular para o recursode estação base de comunicação móvel, o fator de escala deutilização é a proporção do BHCA alvo dividido pelo BHCAmedido/previsto da janela de padrão anterior. Nesteparticular, o fator de escala acima de 1,0 indica a baixacondição de carga de recurso sem qualquer necessidade deestrangulamento do recurso, enquanto valores menoresindicam uma maior demanda atual do que a produtividadedesejada, em cujo caso um ou mais níveis de estrangulamentode utilização de recurso é empregado de acordo com apresente invenção. No exemplo ilustrado, situações de cargamais alta são gerenciadas seletivamente ao comparar o fatorde escala a um segundo valor limite mais baixo (porexemplo, 0,5) para decidir se um estrangulamento moderadoou mais agressivo deve ser utilizado (por exemplo, se ofator de escala está na primeira ou na segunda parte dasegunda faixa). É observado que quando o fator de escala écalculado alternativamente como utilização de entradaefetiva (ou prevista) dividida pela utilização desejada, umsegundo valor limite equivalente de 2,0 poderia serutilizado, quando nenhum estrangulamento é utilizado parafatores de escala abaixo de 1,0, estrangulamento moderadopara valores entre 1,0 e 2,0, e estrangulamento maisagressivo para fatores de escala acima de 2,0. Outrosfatores de utilização são possíveis dentro do escopo dainvenção, em que o fator de escala tem por base pelo menosem parte a utilização atual (medida, prevista, etc.) e emuma utilização desejada, em que o fator de escala varia(para cima ou para baixo) com a mudança na utilização atual.
No exemplo atual, é feita uma determinação em 20 sobrese o fator de escala ATSF é maior que o primeiro limiteTHl. Se for (YES em 20), ATSF está em uma primeira faixa eo método prossegue para 22 em que um padrão de propriedadede apersistência é criado para a janela de padrão atual comentradas de propriedade de apersistência não impedidas, comas entradas então sendo fornecidas aos dispositivos em cadaciclo de atualização da janela atual em 40, por exemplo,nas mensagens de irradiação 82 enviadas de um recurso deestação base 50 para os dispositivos móveis 80, como éilustrado nas Figuras 5 a 8. Contudo, se o fator de escalaATSF for inferior ou igual ao limite THl (NO em 20 naFigura 1, em que ATSF é a segunda faixa de carga maisalta), o padrão de propriedade de apersistência é criado em30 para a janela de padrão atual, incluindo um ou maisentradas de bloqueio juntamente com uma ou mais entradas denão bloqueio, e as entradas são fornecidas aos dispositivosem cada ciclo de atualização da janela atual em 40. Essasentradas de bloqueio são aquelas que, quando utilizadas porum dispositivo ao realizar um teste de apersistência, fazemcom que o dispositivo falhe no teste, e, portanto,bloqueiam efetivamente a utilização pelo dispositivo nociclo de atualização correspondente e quaisquer ciclos deacesso do mesmo. A janela de apersistência é entãocompletada em 42 e o método 10 repete para a janela depadrão seguinte conforme descrito acima. É observado nesteponto que nos casos em que o recurso suporta a utilizaçãoprioritária por dispositivos de múltiplas classes deprioridade, o procedimento acima é utilizado para cadaclasse, com um padrão de propriedade de apersistência sendocriado em 22 ou em 3 0 para cada classe, com os valores domesmo sendo fornecido aos dispositivos em 40.
A Figura 2 ilustra esquematicamente um recurso deestação base do sistema de comunicação exemplar 50 queserve um número de dispositivos de comunicação móveis 80,em que alguns dispositivos 8 0a são de uma primeira classede prioridade (por exemplo, alta prioridade) e outros 8 0bsão de uma segunda classe (baixa prioridade neste exemplo).
O recurso 50 inclui um sistema de controle de apersistência(ACS) 60 operado para efetuar os métodos da presenteinvenção e a funcionalidade aqui estabelecida. O controlede apersistência pode ser implementado em um sistemaautomatizado como o sistema 60 para o controle dinâmico dosvalores de apersistência para os dispositivos 80, ou poderáser fornecido manualmente, ou combinações destes. 0 sistemade controle de apersistência ilustrado 60 poderá serimplementado de qualquer maneira adequada, como emhardware, em software, lógica programável, etc., oucombinações destes, em que todas essas implementaçõesvariadas são contempladas como enquadradas dentro do escopoda invenção e das reivindicações em anexo. Ainda, outrasimplementações da invenção são possíveis em que o sistemade controle 60 não é fisicamente integrado ou localizado norecurso 50 de interesse, mas é, em vez disso, implementadoem outro dispositivo, como um elemento de comutação ououtro elemento de rede acoplado operativamente ao recursopara fornecer a funcionalidade aqui especificada. Porexemplo, como é mostrado na Figura 5 abaixo, o ACS 60poderá estar localizado na estação base 50 ou poderáalternativamente ser implementado em um servidor de rede 92operativamente associado ao recurso de estação base 50.
Como é mostrado na Figura 2, o sistema de controle deapersistência 60 recebe valores de produtividade desejados52a e 52b, juntamente com produtividades medidas 54a e 54b,para as duas classes, e um subsistema de cálculo 62 (porexemplo, hardware, software, lógica, ou combinações destes)gera o primeiro e o segundo fatores de escala de utilização(por exemplo, fatores de escala de produtividade médiaATSFl e ATSF2) 64a e 64b correspondentes à primeira e àsegunda classes, respectivamente. No exemplo ilustrado, osfatores de escala individuais 64 são calculados nosubsistema 62 como a produtividade desejada dividida pelaprodutividade medida para a classe correspondente. Osfatores de escala de classe 64 são fornecidos para umacomparação e o subsistema lógico 66, juntamente com oprimeiro e o segundo valores limite THl 68a e TH2 68b,respectivamente, e o subsistema 66 cria padrões de valoresde apersistência 70a e 70b para a primeira e a segundaclasses, respectivamente. É observado que as classes demúltiplas prioridades, conjuntos do primeiro e do segundovalores limite poderão ser fornecidos no sistema 60 deacordo com a invenção, em que as Figuras 4A a 4D abaixoilustram vários exemplos de informação de apersistênciaincluindo padrões de classe para duas classes deprioridade. O recurso 50 fornece valores ou entradas depropriedade de apersistência dos padrões 70 para osdispositivos 80, por exemplo, em mensagens de irradiaçãoenviadas nos períodos de ciclo de atualização para usopelos sistemas lógico de apersistência 90 ao efetuar testesde apersistência nos dispositivos 80 para tentarseletivamente iniciar chamadas utilizando o recurso daestação base 50.
Embora ilustrada e aqui descrita no contexto desistemas de comunicação móvel EVDO, a invenção poderá serempregada para controlar a utilização de outros recursos, eencontra utilidade em associação a todas as formas de mídiae meio de comunicação, incluindo, sem a eles se limitar, asistemas sem fio, de fiação, LAN, WAN, WIMAX, Blue Tooth,etc. , em que o gerenciamento de recurso de classepriorizado ou único podem ser utilizados para resolvercontenção potencial por qualquer recurso único ou múltiplosrecursos que são compartilhados entre uma pluralidade dedispositivos. Em geral, o recurso 50 ou o sistema decontrole 60 a ele associado fornece informação depropriedade de apersistência aos dispositivos 80, em que osvalores de propriedade de apersistência podem serfornecidos por qualquer meio adequado. Na implementação semfio acima, por exemplo, o recurso da estação base 50 enviaos valores de propriedade de apersistência para osdispositivos de comunicação móveis 80 em mensagens deirradiação utilizando técnicas e aparelho de comunicaçãosem fio conhecidos. Em situações em que a mídia decomunicação tem propriedades de propagação simétricas talque a comunicação dos dispositivos para os recursosinterfere potencial e fisicamente com a comunicação nadireção reversa (por exemplo, LAN de fiação, etc.), umasegunda mídia de comunicação paralela, como uma LANparalela poderá ser empregada para transportar a informaçãode apersistência do recurso de contenção (ou de um sistemade controle de apersistência a ele operativamenteassociado) aos dispositivos para evitar o tráfego ocupadoque está sendo formado. Em situações em que a mídia decomunicação não é simétrica (por exemplo, sem fio), essamídia paralela secundária não é necessária.
Com referência às Figuras 5 a 9, no exemplo de umrecurso de estação base EVDO Rev. A 50 (Figura 5) eunidades de comunicação móveis compatíveis EVDO, a estaçãobase 50 envia periodicamente mensagens de irradiação 82(Figuras 6 e 7) para os dispositivos 80 (por exemplo, pelomenos uma vez durante cada ciclo de atualização deapersistência), incluindo valores de apersistência 204a e204b (Figuras 4A a 4D) correspondentes à primeira e àsegunda prioridades (por exemplo, alta e baixa) no exemploilustrado. No caso de EVDO, até quatro classes diferentespodem ser suportadas, em que qualquer número arbitrário declasses pode ser utilizado em uma implementação da presenteinvenção, com duas classes sendo aqui descritas apenas parafins de ilustração. Na modalidade ilustrada, ademais, osvalores de propriedade de apersistência são mostrados como"rii" e "n2" para a primeira e a segunda classes,respectivamente, em que cada valor "n" é uma integral emuma faixa de 0 a 63 inclusive, embora outros formatos devalor podem ser utilizados. Como é mostrado nas Figuras 8 e9, cada unidade móvel EVDO 80 (Figura 8) inclui lógica deapersistência ou firmware 90 para implementar um teste deapersistência 400, como é mostrado na Figura 9, utilizandoo valor wn" apropriado para uma classe de prioridade dedispositivo dada. 0 valor de propriedade de apersistência"n" é recebido em 4 01 à medida que as atualizações deapersistência são fornecidas na forma de uma mensagem deirradiação do recurso de estação base 50, em que o teste deapersistência 4 00 opera essencialmente de modo assíncronoda atualização. O teste de apersistência do dispositivo 400começa em 402, em que o dispositivo 80 obtém o valor depropriedade de apersistência mais recentemente recebido(valor "n") 204 em 404 enviado em uma mensagem deirradiação de estação base 82 e calcula um fator de escalade produtividade instantâneo (ITSF) = ρ = 2"n/4 em 406. Umnúmero aleatório "x" é gerado em 4 08 (por exemplo, numafaixa de 0 a 1 inclusive) e o valor "x" é comparado aoITSF(p) em 410 para determinar se o dispositivo 80 devetentar a utilização (por exemplo, se inicia ou não umatentativa de chamada no ciclo de acesso atual) . Se o testefalha (por exemplo, NO em 410 para χ maior que ou igual aρ) , o método 400 retorna ao 404 e outro teste é realizadono ciclo de acesso subseqüente. Caso contrário (YES em410), é feita uma tentativa de utilização em 412, e se bemsucedida (YES em 420), o método de apersistência 400encerra em 430. Se a tentativa não é bem sucedida (NO em420) , o método 400 retorna para processar outro teste deapersistência em 4 04 conforme descrito acima.
Por exemplo, se n=8, a lógica de apersistência 90compara um número aleatoriamente gerado χ ao ITSF=2"8/4=0,25. Se x<0,25, o dispositivo móvel 80 tem permissão detentar o acesso. Se não, o dispositivo 80 precisa esperarpelo ciclo de acesso seguinte para tentar novamente. Éobservado que poderá haver um número máximo de testes deapersistência (por exemplo, 4/p) em que o dispositivo 80passe e falhe antes da tentativa de utilização serpermitida. Em um exemplo para n=8, o dispositivo 8 0 tempermissão para tentar o acesso no 16° ciclo após 15 falhasno teste. É ainda observado que para n=0, a unidade móvel80 é assegurada de passar no teste de apersistência 400,pois este valor de propriedade de apersistência édenominado "não impedido". Quando n=63, a lógica 90bloqueia a tentativa, e não precisa efetuar o teste deapersistência 400. Assim, o valor de propriedade deapersistência n=63 é aqui referido como o valor de entrada"de bloqueio", que essencialmente bloqueia o acesso àtentativa de chamada ou outra utilização do recurso daestação base 50 pelo dispositivo móvel 80 em um ciclo deatualização de apersistência dado. Outros valores η entre 0e 63 são denominados de valores "de não bloqueio",incluindo o valor de entrada não impedida n=0, em que oresultado do teste de apersistência é determinado em umdispositivo dado de acordo com o valor "n" fornecido pelaestação base e o número aleatório "x" gerado naqueledispositivo. Quando um dado dispositivo 80 passa o teste deapersistência de um ciclo de acesso dado, é feita umatentativa de acessar ou de outra forma utilizar o recurso,como o dispositivo de comunicação móvel 8 0 tentar iniciaruma chamada utilizando o recurso de estação base 50. Nesteparticular, o dispositivo 80 poderá fazer múltiplastentativas de utilização físicas correspondentes a umaúnica tentativa lógica quando o teste de apersistência épassado. Por exemplo, na norma sem fio EVDO Rev. A, odispositivo móvel 80 que tenta acessar a rede poderá enviarmúltiplas sondas de acesso a níveis de energia crescentespara a estação base 50 até um número máximo de tentativasfalhadas ser atingido ou até o acesso ser bem sucedido parainiciar a chamada.
Com referência agora às Figuras 3A a 4D, as Figuras 3Ae 3B mostram um diagrama de fluxo detalhado de um métodoexemplar 100 para o controle de utilização dinâmico para orecurso de estação base sem fio (recurso 50 acima) e asFiguras 4A a 4D ilustram vários conjuntos de informação depadrão de propriedade de apersistência exemplares 200 queincluem os padrões 70a e 7 0b para a primeira e a segundaclasses com entradas de propriedade de apersistência 204geradas utilizando os sistemas e métodos da invenção. Umajanela de padrão de apersistência começa em 102 na Figura3A, com várias janelas de padrão exemplar 2 02 sendomostradas nas Figuras 4A a 4D tendo oito entradas 2 04 cadauma. Embora os padrões exemplares 200 sejam ilustrados comotendo oito entradas 204 para cada janela de padrão 202,será apreciado que o comprimento da janela (por exemplo, onúmero de entradas de propriedade 2 04 por janela 202) podeser dinamicamente modificado para cada classe. Por exemplo,o número de entradas 204 por janela de padrão 202 poderáser fixado dinamicamente para o número integral menor emque as entradas 204 podem fornecer uma distribuiçãosubstancialmente proporcional e alternar valores conformeaqui estabelecidos para os casos em que o fator de escalaestá na segunda faixa (por exemplo, abaixo do primeirolimite). Ademais, a granularidade da proporcionalidadepoderá ser equilibrada contra a capacidade de responderdinamicamente a condições de carga em mutação, que poderáser uma consideração na determinação do tamanho da janela,junto com a possibilidade de que vários padrões de classesdiferentes poderão ter valores de proporcionalidade dedistribuição diferentes para a distribuição de entradas debloqueio 204 dentro de entradas de não bloqueio 204. Alémdisso, são possíveis implementações em que os padrões paraclasses diferentes possuem comprimentos de janeladiferentes. Além disso, padrões para classes diferentespodem ser escalonados ou recuados no tempo, que poderá servantajoso para suavizar o acúmulo de dispositivosbloqueados sofrerem o teste de apersistência através declasses diferentes.
De acordo com a invenção, a informação de padrão deapersistência 200a da Figura 4A inclui entradas nãoimpedidas 204a e 204b (por exemplo, n=0) para fatores deescala em uma primeira faixa associada a condições de cargade recurso baixas (por exemplo, ATSFl 64a e ATSF2 64b naFigura 2) acima do primeiro limite THl (=1,0), com um oumais entrada de bloqueio (por exemplo, n=63) sendoincluídas nas Figuras 4B a 4D no padrão de classe paravalores de fator de escala mais baixos (por exemplo, em queum ou os dois dos fatores de escala 64 estão fora daprimeira faixa com valores inferiores ou igual a 1,0) comono método 10 acima. Desta maneira, o método 100 fornece umaou mais entradas de bloqueio 204 (n=63) nos padrões declasse 70 para fatores de escala em uma segunda faixa decarga mais alta em que o fator de escala de utilização declasse ATSF correspondente é inferior ou igual ao THl 68a,em que as entradas de bloqueio 2 04 poderão ser dispersasmaximamente entre entradas de não bloqueio 204 no padrão 70(por exemplo, como é mostrado no padrão 70b da Figura 4B).Ademais, nesta implementação, se o fator de escala deutilização de classe 2 ATSF2 está em uma primeira parte dasegunda faixa (inferior ou igual a THl mas maior que umsegundo valor limite TH2=0,5 em um exemplo), o padrão 70bcorrespondente na informação 200b da Figura 4B inclui pelomenos uma entrada de bloqueio 204b (n=63) e pelo menos umaentrada não impedida (n=0) com a proporção de entradas nãoimpedidas para entradas totais 204b sendo substancialmenteproporcional à proporção da produtividade desejada divididapela produtividade atual para fornecer uma quantidademoderada de estrangulamento do sistema. Ademais, se o fatorde escala da classe ATSF2 é inferior ou igual a TH2, opadrão de classe 70b na informação 200c e 200d incluientradas de bloqueio e de não bloqueio 204b (Figuras 4C e4D) , com as entradas de padrão de não bloqueio tendo ovalor determinado de acordo com o fator de escala deutilização para o estrangulamento agressivo daprodutividade de entrada atual.
A produtividade desejada máxima é determinada para cadaclasse em 104 e a produtividade de entrada (por exemplo, aatual) é determinada em 106 para cada classe de prioridade.
O fator de escala da produtividade média ATSF é entãocalculado em 108 como a produtividade desejada divididapela produtividade de entrada para cada classe em 108. 0ATSF para cada classe é então comparado a um primeirolimite THl (por exemplo, 1,0) em 110, e se o ATSF para umaclasse é maior que THl (YES em 110), o método 100 prosseguepara 112 na Figura 3B, em que um padrão de propriedade deapersistência é criado para aquela classe para incluirentradas de propriedade de apersistência não impedida. AFigura 4A ilustra um exemplo de informação de padrão 200acom os padrões 70a e 70b incluindo todas as entradas nãoimpedidas 204a e 204b, respectivamente, tendo o valor depropriedade de n=0. O método prossegue para 140 na Figura3A, em que os valores ou entradas de propriedade deapersistência são fornecidas dos padrões para osdispositivos em períodos do ciclo de atualização deapersistência, e a janela de padrão termina em 142.
Quando o fator de escala de classe é inferior ou igualao primeiro limite THl (NO em 110 na Figura 3A) , o método100 prossegue para 120 onde é feita uma determinação sobrese o fator de escala da classe é maior que o segundo valorlimite (por exemplo, 0,5 na modalidade ilustrada). Caso oseja (YES em 120) , o fator de escala de classe está naprimeira parte da segunda faixa e o método 100 prosseguepara 122 na Figura 3B, em que o padrão de apersistência declasse 70 é criado incluindo uma ou mais entradas debloqueio 204 (n=63) e uma ou mais entradas não impedidas(n=0), com a proporção de entradas não impedidas paraentradas totais 204 sendo substancialmente proporcional àproporção da produtividade desejada dividida pelaprodutividade atual. As entradas de bloqueio 204 poderãoopcionalmente ser dispersas maximamente entre as entradasnão impedidas 204 em 124 na Figura 3B, e o método prosseguepara 14 0 na Figura 3A, em que os valores ou entradas depropriedade de apersistência são fornecidos dos padrões 70para os dispositivos 80 nos períodos de ciclo deatualização de apersistência conforme descrito acima. AFigura 4B mostra a informação de padrão exemplar 200b nasituação em que o fator de escala ATSFl para a classe 1 éacima de 1,0, com todas as entradas não impedidas 204a(n=0) no padrão da primeira classe 70a, e em que o segundofator de escala ATSF2 para a classe 2 está em uma primeiraparte da segunda faixa entre 0,5 e 1,0 com o segundo padrãode classe 70b tendo duas entradas de bloqueio 204b (n=63)maximamente entrelaçada ou dispersa com seis entradas nãoimpedidas 204b (n=0). Neste particular, quando o segundofator de escala ATSF2 for de exatamente 0,75, a proporçãode seis entradas não impedidas 204b para o número total deoito entradas 204b no padrão 70b é proporcional ao fator deescala ATSF2, embora uma proporcionalidade exata não sejanecessária. Ademais, o comprimento da janela poderá serajustado dinamicamente para fornecer uma proporcionalidadeaprimorada, em que o ajuste poderá ser para todas classesou classes diferentes poderão ter comprimentos de janeladiferentes, embora comprimentos de janela mais curtospoderão permitir geralmente melhor resposta dinâmica dosistema 60 às condições de utilização em mudança no recurso50 e, portanto, poderão ser preferidas em muitasimplementações. Esta condição na Figura 4B fornece umestrangulamento moderado do tráfego para a segunda classe(ATSF2 entre 0,5 e 1,0), enquanto o tráfego de altaprioridade (ATSFl maior que 1,0) não é impedido.
Existe uma terceira situação em que o fator de escalada classe ATSF está em uma segunda parte da segunda faixacorrespondendo a uma carga de utilização ainda mais altacom o fator de escala sendo inferior ou igual ao segundolimite TH2 (NO em 120 na Figura 3A) . Neste caso, o método100 prossegue para 130 na Figura 3B para um estrangulamentomais agressivo. Como um exemplo, para o segundo fator deescala ATSF2 de 0,105, é criado o padrão de classe 70b em13 0 incluindo alternar entradas de bloqueio e de nãobloqueio 204, com as entradas de não bloqueio 204 tendovalores determinados de acordo com o ATSF da classe. Em umcaso mais geral deste aspecto da invenção, a proporção donúmero de entradas de não bloqueio para as entradas depadrão totais é substancialmente proporcional ao segundovalor limite (quando o fator de escala de utilização é autilização desejada dividida pela utilização atual), em queo padrão de classe de bloqueio agressivo não é limitado ater a entrada de bloqueio ocorrer a cada outro ciclo deatualização de apersistência, quando este é um caso com osegundo limite TH=O,5. Em outro exemplo com o segundolimite TH2 sendo de 0,3333, o padrão de classe deestrangulamento agressivo 70 incluiria dois ciclos debloqueio seguidos de um ciclo de não bloqueio para o totalde três entradas em cada janela de padrão, onde a proporçãode entradas de não bloqueio para o número total de entradasem uma janela de padrão é grosseiramente proporcional aosegundo valor limite TH2, com o valor de apersistência nasentradas de não bloqueio sendo determinado de acordo com oATSF da classe. Em outra implementação possível com osegundo limite TH2=0,667, o padrão de classe de bloqueioagressivo teria duas entradas de não bloqueio, seguido deuma entrada de bloqueio em cada padrão de três entradas, emque o valor de apersistência nas entradas de não bloqueio éacionado pelo ATSF. Assim, para o caso ilustrado em que ofator de escala de utilização diminui com o aumento nautilização atual, a segunda parte da segunda faixa incluifatores de escala de utilização para as quais a proporçãoda utilização desejada dividida pela utilização atual éinferior ou igual ao número K, em que K é um número limitepredeterminado (por exemplo, TH2 no exemplo acima) maiorque zero e menor ou igual a 1,0. Neste caso, quando o fatorde escala de utilização estiver na segunda parte da segundafaixa, a proporção do número de entradas de não bloqueiodividida pelo número total de entradas no padrão ésubstancialmente proporcional a K. Em outras implementaçõesda invenção, o segundo valor limite poderá mudar.
Ademais, nesta segunda parte da segunda faixa, o valorde entradas de não bloqueio é determinado de acordo com ofator de escala de classe, em que a determinação dosvalores de entrada de propriedade de apersistência de nãobloqueio pode ser por qualquer meio adequado, incluindofórmulas, tabelas de pesquisa, etc., em que os valores denão bloqueio estão relacionados de alguma forma ao ATSF daclasse. A Tabela 1 abaixo ilustra a relação entre osvalores wn" de propriedade de apersistência (coluna 1 paraos valores de 0 a 62), valores de fator de escalainstantâneos ITSF = ρ = 2"n/4 (coluna 2) , o número máximoopcional de tentativas falhas antes do dispositivo 80tentar uma utilização (coluna 3) , o espalhamentoinstantâneo (l/p na coluna 4), e de escala de produtividademédia correspondente dos fatores ATSF e 1/ATSF (colunas 5 e6, respectivamente), em uma implementação da invenção. Osvalores são mostrados na tabela para quase todos os valorespossíveis na norma EVDO Rev. A sem fio, em que o caso paran=63 instrui o dispositivo móvel 8 0 a abster-se de qualquertentativa de utilização, e o dispositivo 80 tipicamenteopera para notificar camadas de software superiores de suafalha para este caso (por exemplo, n=63 é assim um valor de"bloqueio" no exemplo de EVDO Rev. A) . A coluna 4 forneceum sentido para o significado dos valores "p" do ITSF nasegunda coluna, por exemplo, em que n=23, p=0,018581 que oretardo espalha efetivamente as tentativas de acesso por umfator de 53,8.
TABELA 1
<table>table see original document page 37</column></row><table><table>table see original document page 38</column></row><table><table>table see original document page 39</column></row><table>
A Figura 4C mostra uma situação em que o fator deescala da classe 1 ATSFl permanece acima do THl, e o padrão70a correspondente inclui todas as entradas não impedidas204a (n=0), enquanto o tráfego de classe 2 de entrada atualaumentou ao ponto em que o segundo fator de escala ATSF2 éde cerca de 0,105. Nesta situação, o segundo padrão 70b éconstruído em 13 0 na Figura 3B incluindo entradas debloqueio alternadas 204b (n=63) e entradas de não bloqueio204b tendo valores (n=17 neste exemplo) determinadas deacordo com o segundo fator de escala ATSF2. No recurso deestação base 50, uma tabela como a Tabela 1 acima poderáser mantida, e quando o valor ATSF2 é determinado (porexemplo., com base nas produtividades de entrada atual edesejada), o valor para "n" é selecionado para as entradasdo padrão de não bloqueio 204b de acordo com ela. Como émostrado na Tabela 1, o valor mais próximo do ATSF2 (porexemplo, 0,1048) está localizado na quinta coluna, e ovalor "n" correspondente é utilizado (por exemplo, n=17)para as entradas de não bloqueio 204b no padrão 7 0b como émostrado na Figura 4C. Para este caso, os dispositivos declasse 2 80 calcularão individualmente o fator de escalainstantâneo ITSF=P=2"17/4=0, 0526. Como é mostrado na Figura4C, as duas classes poderão assim ser operadas emdiferentes níveis de estrangulamento, assim facilitando ofornecimento priorizado da utilização ao recurso de estaçãobase partilhado 50.
É fornecida agora uma descrição sucinta da relaçãoentre o fator de escala de produtividade instantânea (ITSF)operado nos dispositivos de comunicação móveis exemplares80 e o fator de escala de produtividade média (ATSF)calculado no recurso da estação base 50 EVDO Rev. A, parauma situação possível para o estrangulamento agressivo emque a apersistência é efetivamente ligada e desligada acada outro ciclo (por exemplo, pelo recurso de estação base50 ao fornecer entradas de padrão de não bloqueio e debloqueio 204 alternadas). Em essência, a meta é levar onúmero de dispositivos 80 que não passam no teste deapersistência em um ciclo dado para o ciclo seguinte esubmeter este mais as novas tentativas de entrada ao testede apersistência. Para a explicação seguinte é suposto queR é a taxa de tentativas de utilização por ciclo. E ρ é ofator de escala de produtividade instantânea (ITSF)descrito acima (por exemplo, no EVDO Rev. A, p=2n/4 como émostrado na coluna 2 da Tabela 1) . Será apreciado queapenas os dispositivos 80 não estarão cientes do fator deescala de produtividade média (ATSF) determinado pelorecurso de estação base 50. Supõe-se que 2N seja o númerode ciclos de acesso em um dado ciclo de atualização cieapersistência, em que a apersistência é efetivamente ligadapara os ciclos de acessos consecutivos N seguido por Nciclos consecutivos sendo desligados. Neste caso, aprodutividade média é dada pelas seguintes equações 1 a 3:
<formula>formula see original document page 41</formula>
com a parce entre coicneces representando o saldo dosciclos anteriores e o "R final representando o influxoatual na equação 3.
O fator de escala de produtividade média (ATSF) dada naEquação 4:
<formula>formula see original document page 41</formula>
No exemplo acima do EVDO Rev. A sem fio, os ciclos deatualização de propriedade de apersistência, incluem, cadaum, 8 ciclos de canal de acesso, em cujo caso o cálculoacima pode ser efetuado para 8 canais de acessoconsecutivos estando em ON (valores "n" de não bloqueioutilizados no caso de estrangulamento agressivo), seguidode 8 canais de acesso consecutivos estando em OFF (porexemplo, "n" valores de bloqueio). 0 fator de escala deprodutividade médio (ATSF; coluna 5 da Tabela 1) através daEquação (5) seguinte:
(5) ATSF = 9/4[ 1 -(7/3)p + (7/2)p2-(7/2)p3 + (7/3)p"~p5 + (1/4)p6-(í/36)p7]p,
em que a sexta coluna da Tabela 1 acima é oespalhamento médio efetivo da apersistência e ésimplesmente o inverso do ATSF. É observado neste caso queas equações 1 e 4 podem ser modificadas quando o númerorelativo de entradas de bloqueio para entradas de nãobloqueio muda para o estrangulamento agressivo. Em umexemplo, com um padrão tendo duas entradas de bloqueio euma entrada de não bloqueio, o valor "2N" nas equações 1 e2 seria substituído por "3N", e o segundo limite TH2correspondente seria de 0,333. Mesmo para proporçõesrelativas em que há mais janelas não bloqueadas comparadocom aquelas bloqueadas, modificações apropriadas nasEquações 1 e 4 podem ser feitas onde o numerador representaos ciclos de acesso quando a apersistência é não bloqueadaem um padrão de apersistência, enquanto o denominadorrepresenta o número total de ciclos de acesso/utilização emum padrão de apersistência.
Ainda outro exemplo possível é mostrado na Figura 4D,em que o segundo fator de escala ATSF2 permanece em cercade 0,10, mas o tráfego de alta prioridade aumenta para ondeo ATSF agora cai para cerca de 0,33. Neste caso, o padrãode propriedade de apersistência da primeira classe 70a éconstruído em 13 0 na Figura 3B para fornecerestrangulamento agressivo incluindo entradas de bloqueioalternadas 204a (n=63) e entradas de não bloqueio 204atendo valores n=8 determinadas de acordo com o ATSFl. Nestecaso, os dispositivos de classe 1 calcularão o fator deescala instantânea ITSF=p=2~8/4 = 0, 25 . Desta maneira, amodalidade EVDO Rev. A ilustrada fornece a determinação dasentradas de não bloqueio 2 04 de acordo com o fator deescala de utilização. É observado que enquanto o exemploacima emprega uma técnica específica para determinar ovalor "n" com base no valor ATSF, outras técnicas podem serutilizadas, em que o exemplo acima não é um requisitorígido da invenção. É observado nas Figuras 3A e 3B, quepara sistemas em que o recurso suporta a utilização pelosdispositivos de múltiplas classes de prioridade, osprocedimentos acima podem ser empregados para cada classe,com um padrão de propriedade de apersistência sendo criadoem 110-130 para cada classe.
Embora boa parte da descrição detalhada tenha utilizadouma definição simples para o fator de escala de utilizaçãosendo a utilização desejada dividida pela utilizaçãoefetiva (medida ou prevista), o fator de escala deatualização poderá ser qualquer função arbitrária dasutilizações desejada e efetiva (varia com a utilizaçãoatual), desde que a função varie com as utilizaçõesefetivas em mudança. Para ilustrar este ponto, considere oseguinte fator de escala de utilização SF':
(6) SF' = (Uc+1) 3/ (Ud+2) ,
em que Uc é a utilização atual (por exemplo, qualquervalor indicativo da utilização atual, quer medida,prevista, etc.) e U0 é a utilização desejada. Uma tabela(não mostrada) que relaciona o fator de escala deprodutividade instantânea ao fator de escala deprodutividade média SF' , similar àquele da Tabela 1, podeser gerado ao substituir a Equação 1 acima por Uc naEquação 6 e ao substituir R por Ud na Equação 6:
<formula>formula see original document page 44</formula>
em que neste caso N é o número de ciclos de acesso emum ciclo de atualização de apersistência e Ti é relacionadoao fator de escala de produtividade instantânea (ITSF ou p)através das equações 2 e 3 sobre os ciclos de acesso quenão estão bloqueados. A equação 7 utiliza a forma daequação 1 que implementa entradas de apersistênciaalternadas sendo de bloqueio e de não bloqueio, em que ovalor das entradas de não bloqueio podem ser determinadasde acordo com o fator de escala de utilização (por exemplo,ATSF' por uma tabela de pesquisa gerada utilizando aequação 7 neste exemplo). Observe que neste exemplo geral,a equação 6 não pode ser reduzida a uma função de UD/UC, demodo que os limites entre a primeira e a segunda faixa, bemcomo entre a primeira e a segunda parte dentro da segundafaixa, não podem ser expressas com SF' sendo comparado auma constante, mas em vez disso, contra a função de Ud (ouequivalentemente Uc, embora não tão conveniente). Porexemplo, o primeiro limite comumente utilizado em exemplosanteriores em que Ud=Uc é obtido ao substituir U0 por Uc naequação 6:
<formula>formula see original document page 44</formula>
enquanto o segundo limite comumente utilizado nosexemplos anteriores em que UD/UC=0,5 (aciona a utilizaçãode entradas de apersistência de bloqueio e de não bloqueioalternadas na segunda parte na segunda faixa) é obtido aosubstituir 2 Ud para Uc na equação 6 como a equação 9seguinte:
(9) TH2' = (2UD+1)3/(UD+2) .
Assim, neste caso geral em que o fator de escala deutilização não pode ser reduzido a uma função de UD/UC, ovalor predeterminado U0 é utilizado para detérminar oslimites entre a primeira e a segunda faixa bem como entre aprimeira e a segunda parte dentro da segunda faixa.Contudo, observe que a equação 7 não depende explicitamentedo Uc ou do UD; e assim fornece uma relação entre valoresde ITSF(p) e ATSF', similar a Tabela 1.
Utilizar SF' consistiria em determinar as utilizações(UD e Uc) desejada e efetiva (medida ou prevista) ecalcular SF' através da equação 6. Se SF' está entre THl' eTH2', SF' é a primeira parte na segunda faixa, assimutilize estrangulamento moderado quando a janela de padrãode apersistência consistir de uma ou mais entradas debloqueio e uma ou mais entradas não impedidas com aproporção do número de não impedidas para o total na janelade padrões sendo substancialmente proporcional a UD/UC- SeSF' está no outro lado de THl', SF' está na primeira faixa,assim utilize entradas não impedidas na janela de padrão deapersistência. Ao contrário, SF' precisa estar na segundaparte da segunda faixa, assim utilize o estrangulamentoagressivo de acordo com o mapeamento ATSF' para ITSF(p)fornecido pela tabela que é gerada utilizando a Equação 7.
Na verdade, o exemplo particular da equação 6 mostra oSF' crescente verso o Uc de utilização efetiva crescente.Assim, já é conhecido que SF'sTHl' corresponde à faixa 1 decarga de recurso baixa para nenhum estrangulamento.THl'<SF'sTH2' corresponde a parte 1 dentro da faixa 2 parao estrangulamento moderado, e TH2'<SF' corresponde a parte2 dentro da faixa 2 para estrangulamento agressivo.Contudo, o parágrafo anterior exercitou a lógica evitando oconhecimento do fator de escala de utilização aumentar oudiminuir à medida que a utilização atual aumenta.
A equação 7 pode ser modificada para lidar com N canaisde acesso de não bloqueio contíguos em um ciclo deatualização de apersistência que consiste de M ciclos deacesso como:
do) ATSP = í(£n7M)+1]3/(R + 2),
em que a mudança correspondente a TH2' na Equaçao 9seria (UD/UC=N/M^UC= (M/N) Ud) :
(10) TH2 ' = [ (M/N) Ud+1] 2/ (Ud+2)
Com referência agora à Figura 10, o gráfico 500 ilustrao número de dispositivos de baixa prioridade que passam porum teste de apersistência como uma função do tempo, em queo número de dispositivos que falham no teste e quepermanecem para tentar novamente aumenta quase linearmente(por exemplo, em 502 na Figura 10) de ciclo de acesso paraciclo de acesso quando entradas de apersistência de nãobloqueio são fornecidas, e então cai quando valores debloqueio são fornecidos, para o caso acima em queestrangulamento agressivo é utilizado. Dentro de um ciclode atualização de apersistência que está ON (são usadosvalores de apersistência de não bloqueio) , poucastentativas de acesso ao dispositivo terão sucesso noinício, mas mais terão sucesso tarde no ciclo deatualização, talvez resultando em colisões para situaçõesde carga alta. 0 inventor apreciou que o caso ilustradotendo (número de ciclos de atualização de nãobloqueio)/(número total de ciclos de atualização nopadrão)>0,5 exagerará este efeito. Mesmo se colisões nãoforem um problema, a distribuição de sucessos através deciclos não será tão suave/plana. Além disso, haveráretardos mais longos para o acesso/utilização bem sucedidaem média, pois os dispositivos móveis 80 têm permissão demanter a mesma utilização média geral quando comparada coma utilização da proporção de 0,5. Por outro lado, ter(número de ciclos de não bloqueio)/(número total de ciclosno padrão)<0,5, resultará em mais colisões devido aespremer a mesma largura de banda geral (por classe) em umajanela mais estreita, pelo menos quando a proporção é<<0,5. Assim, o caso de TH2=0,5 poderá fornecer comvantagem um desempenho superior.
Embora a invenção tenha sido ilustrada e descrita comrelação a uma ou mais implementações ou modalidadesexemplares, alterações e modificações equivalentesocorrerão a outros habilitados na tecnologia quando daleitura e compreensão desta especificação e dos desenhosanexos. Em consideração particular às várias funçõesrealizadas pelos componentes descritos acima (montagens,dispositivos, sistemas, circuitos, e assemelhados), ostermos (incluindo uma referência a "meio") utilizados paradescrever esses componentes pretende corresponder, a menosque de outra forma seja indicado, a qualquer componente querealiza a função especificada do componente descrito (istoé, que é funcionalmente equivalente), embora nãoestruturalmente equivalente à estrutura revelada querealiza a função nas implementações exemplares aquiilustradas da invenção. Além disso, embora um recursoparticular da invenção possa ter sido revelado com relaçãoa apenas uma de várias implementações, tal recurso poderáser combinado a um ou mais outros recursos das outrasimplementações conforme poderá ser desejado e vantajosopara qualquer aplicação dada ou particular. Além disso, nograu que os termos "incluir", "inclui", "ter", "tendo""com", ou variantes deles, são utilizados na descriçãodetalhada e/ou nas reivindicações, esses termos pretendemser inclusivos de uma maneira similar ao termo"compreender".